TW200416460A - Apparatus for applying solution and method for applying solution - Google Patents

Description

200416460 玖、發明說明： 【發明戶斤屬之技術領域3 發明所屬之技術領域 本發明係有關於一種從喷嘴吐出溶液並以預定塗布圖 5 案塗布於基板上之塗布裝置及塗布方法。 【先前技術】 習知技術 一般於液晶顯示裝置或半導體裝置之製造程序中，包 含有用以於玻璃基板或半導體晶圓等基板上形成電路圖案 10 之成膜程序。該程序係於基板之板面上形成如定向膜或防 蝕塗層等機能性薄膜。 於基板上形成機能性薄膜時，係使用可從喷嘴吐出用 以形成該機能性薄膜之溶液並塗布於基板板面之喷墨方式 的塗布裝置。該塗布裝置具有搬送基板之搬送台，且於該 15 搬送台之上方，沿著與基板之搬送方向大致正交之方向， 並排設置有形成前述喷嘴之複數喷嘴頭。又，從透過供給 管連接之溶液槽將溶液供給至各喷嘴頭，藉此，自喷嘴吐 出之溶液可塗布於朝預定方向搬送之基板上面。 目前要求以預定塗布圖案將前述溶液塗布於前述基板 20 上，因此，以往係在基板從預定位置搬送預定距離時使溶 液自對應於塗布圖案寬度尺寸之數目之喷嘴吐出，藉此， 可利用由配置成格子狀之多數點所構成之溶液，以預定塗 布圖案，通常為矩形之塗布圖案塗布於前述基板上。 發明所欲解決之課題 200416460 若依照塗布於基板上之溶液之塗布圖案寬度尺寸設定 =出溶液之喷·，且㈣數量於基板從財位置搬^預 定距離時吐m可確實隨形之塗知案來塗布溶 液。然而’因連接於噴嘴頭之溶液供給管之連接位置或從 喷嘴頭流出溶液之排液管連接位置等之不同，來自形成^ 喷嘴頭之多財嘴之溶液吐丨量會產生不均。 、 ίο 曰故，塗布於基板之溶液之塗布圖案巾，由於溶液之供 =會產生不均’因此’藉由使該溶液乾燥而形成之機能 =膜之膜厚無法蚊，或者在塗布圖_邊部之溶液供 給夏極多時’溶液會從塗布圖案渗出，且會損害塗布圖案 之形狀。 15 本發明係提供一種溶液之塗布裝置及塗布方法，係構 2從形纽噴嘴狀多財仙絲㈣驗並 =圖案塗布時’於該塗布圖案内之溶液供給量可大致均 【潑^明内容】 解決課題之手段 20 將溶係一種溶液之塗布裝置，其係以預定塗布圖案 布於朝敢方向搬送之基板者，包含有：喷嘴頭， 部，、传^數㈣噴墨方式吐出前述溶液之噴嘴者；.驅動 糸吏洛液從該喷嘴頭之各喷嘴間歇地吐出者；及控制 據該^L己憶設置在前述喷嘴頭之喷嘴之座標資料，並依 使溶液自前述噴嘴朝基板吐=心核動部之㈣， 6 本發明係一種溶液之塗布方法，其係利用喷墨方式自 σ又置於噴嘴頭之多數噴嘴吐出溶液，且以預定塗布圖案、塗 布於朝預定方向搬送之基板者，又，包含有以下程序：記 剷述噴嘴之座標資料；及依據前述座標資料與塗布於前 述基板之溶液之塗布圖案，控制從前述各噴嘴吐出之溶液。 若利用本發明，則藉由將設置於喷嘴頭之多數喷嘴之 位置構成座標資料，且依據該座標資料與溶液之塗布圖案 控制各噴嘴之溶液吐出次數，而可將溶液均等地塗布於堂 布圖案内，或可將塗布W案之外形調整為預定形狀等。 L實施方式3 發明之實施形態 以下-面參照圖式_面說明本發明之—實施形態。第i 及2圖所π本發明之塗布裝置係具有大致為長方體狀之基 座卜於該基座1下面之取位置分職有腳2,且水平地支 持如述基座1。 之見度方向兩端部，沿著長向分別設 有安衣板3。於該等安梦 i ^ 凌板3之别述基座1寬度方向内側之一 =送別設有導引構件4。又，大致為矩形板狀 且可滑二而1Γ動構件6支持於該等導引構件4之上面側 於前述搬送台5連接 驅動裝置作動，可、π未圖不之驅動裝置，且藉由使該 於前述搬㈣料構件4祕前述搬送台5。 面，藉由靜電夾頭或吸引夾頭等保 200416460 如用於液晶顯μ置之破料 可自由裝=猎由使基板w保持於前述搬送台5之上面，使 基板可沿著前述基座1之長向搬送。 如第3及4圖所示，前述各噴嘴頭9具有喷嘴頭本體η。 喷嘴頭本體u具有從上賴連通至下_之開” 12，且 1下面開π可藉由可撓板13來堵塞。前述可撓板13利用喷 嘴板14覆蓋，藉此，於前述噴嘴财體下面側，在可 撓板13與噴嘴板14之間形成液室15。 於前述基座1之長向中間部直立設置有門型之支持體 7,以跨過前述-對之導引構件4。於該支持體7之上部水平 設置有由四榜柱所構成之安裝構件8,且於該安裝構件8之 一側面’噴墨方紅複數喷嘴相對於基板W之搬送方向 呈二列地配置成交錯狀。於該實施形態中，舉例言之，如 第5及6A圖所示’ 7個喷嘴頭9呈二列地配置成交錯狀。 ίο 15 於前述噴嘴頭本體11之長向一端部形成與前述液室15 相連通之供給孔17。自該供給孔17，用以形成如定向膜或 防蝕塗層等機能性薄膜之溶液通過供給管17a供給至前述 液室15 ’藉此，前述液室15内充滿溶液。 如第4圖所示，於前述喷嘴板14，沿著與噴嘴頭本體u 20之長向正交之寬度方向大致中心部，即，與基板W之搬送 方向正乂之方向，呈交錯狀地穿設有複數噴嘴16。如第3圖 所示’於前述可撓板13之上面分別與噴嘴16相對而設置壓 電元件18。 又，沿著與基板W之搬送方向正交之寬度方向，為了 8 使交錯狀地形成於各噴嘴頭9之噴嘴板14上之噴嘴16構成 〜定間隔，複數喷嘴頭9係以如第6A圖所示夕從丄 口所不之預定重疊範圍 之 L配置成二列之交錯狀。藉此，於與基板％之搬送方向正六 之寬度方向全長中，形成於比鄰之噴嘴頭9之嘴嘴板14上乂 噴嘴16之間隔設定為固定。 細置於前述開口部12内之驅動部20，使驅動電壓 供給至前述各壓電元件18，藉此，溶液從與所驅動之壓電 元件18為相對應位置之喷嘴16朝搬送台5上之基板w吐出。 如第3圖所示，於前述噴嘴頭本體U之長向另一端部形 成與前述液室15相連通之回收孔19。自該回收孔19，供給 至前述液室15之溶液通過排液管19a回收。即，前述各喷嘴 碩9不僅自各喷嘴16喷射供給至前述液室15之溶液，亦使其 於前述液室15内循環並從前述回收孔19回收。 如第5圖所示，設置於各喷嘴頭9之驅動部2〇係藉由控 制袭置21來控制驅動。即，於前述控制裝置21記憶形成於 複數噴嘴頭9之各噴嘴16之X、Y座標。各噴嘴16之X、Y座 襟係例如於將各喷嘴頭9安裝於安裝構件8後，依據該噴嘴 項9之安裝位置來設定。另，第5圖係顯示驅動部20自喷嘴 項9分離，於該實施形態中，前述驅動部2〇係如第3圖所示 收納於噴嘴頭9内。 雨述控制裝置21係依據所記憶之各喷嘴16之座標與塗 布於基板W之溶液之塗布圖案P來控制前述驅動部20之驅 動’且使對應於吐出溶液之喷嘴16之壓電元件18作動。 所謂開始使溶液朝基板W吐出之時機與結束吐出之時 5 機係，分別藉由第1、第2感測器2 3、2 4，檢测如第ι圖卜 利用搬送台5朝喷嘴頭9下方搬送之基板~之前端位置斤不 通過噴嘴頭9下方並到達财位置之基板w之前端位置，，與 利用该檢測信號來控制。 並 藉由使前述壓電元件18作動1次，可預先測定從各噴匕 頭9之各噴嘴16吐出之溶液量。於各噴嘴頭9中，如寸赁嘴 相較於位於噴嘴頭9之寬度方向中央科之其他噴=述: 位於接近供給孔17之嘴嘴16與位於接近回收孔IQ之噴匕 吐出之溶液吐出量有增加之傾向。 、16 10 若一面以預定速度搬送基板W—面於預定時機從各+ 嘴頭9之噴嘴16吐出溶液，則前述基板w上點狀溶液會呈， 列狀地吐出。 ㈢ ^ 如第6A圖所示，複數噴嘴頭9配置為交錯狀，且記情 控制裝置21之各噴嘴頭9之噴嘴16iXY座標亦與噴嘴〜頭 1 15之配置狀態相同記憶為交錯狀。 故’將溶液呈矩形地塗布於基板辦，藉由内藏於該 控制裝置21之未圖示轉換部，將記憶在控制裝置21之各= 嘴頭9之料狀XY錢，進㈣鄉_財錯狀之配 置狀態相反之狀態，即，各噴嘴頭配置成一列之狀態，並 20依據該轉換座標，控制從各噴嘴頭9之喷嘴16吐出溶液之時 機。 藉此，從各喷嘴頭9吐出之溶液係如第6B圖所示，整體 以矩形之塗布圖案P來塗布，並防止如第6C圖所示，對應於 噴嘴頭9之配置狀態，各喷嘴頭9之各圖案]?11呈交錯狀地移 10 動、塗布。 右考慮自1個噴t頭9之複數喷嘴16朝基板|吐出之溶 液之分布，則由於前述原因，對喷嘴頭9之長向兩端部分之 溶液供給量比中央部分更多，因此，依據預細測定從各 贺嘴况出之減吐出量，除去自溶^出量多之喷嘴Μ 吐出之吐出次數。 10 15 舉例言之’如第7圖所示，考慮沿著基板w之搬送方向 (將該方向設為行方向），以預定間隔自配置於⑽嘴嘴頭9 之寬度方向（將該方向設為財向）之各喷糾吐出溶和 次並形成塗布圖訊之情形。此時，自龍於μ列方向 且於兩端供給減之料10心之吐出錄係構仙次中 除去6次。同樣地，自對應於朝寬度方向内側第2列之化之 噴嘴16吐出之吐出次數係除去4次，自對應於以叫表示之第 3列之喷嘴16吐出之吐出次數係除去3次，再者，自對應於 以叫表示之第4列之噴嘴16吐出之吐出次數係除去2次。 藉此’即使自位於喷嘴頭9之列方向之複數喷嘴W吐出 之溶液量有差異’由於依照該差異由噴嘴16除去吐出次 數，且改文形成於基板…之點d之數量，因此，於形成1個 噴嘴頭9之塗布圖案Ph之列方向及行方向中可藉由大致均 20 一之量供給溶液。&，基板W上可形成膜厚均—之機能性 薄膜。 如第7圖所示，利用除去預定處之行列狀之點d，以塗 布圖案Ph將溶液塗布於基板w上，並㈣複數噴嘴頭9之塗 布圖案Ph且开》成如第6B圖所示之矩形塗布圖案p時，若除去 11 200416460 形成塗布圖案P之外周緣之點d，則於塗布後使溶液乾燥而 形成之機能性薄膜之外周緣形狀無法成為直線狀，即，會 有損害塗布圖案P之外形精度之情形。 在此，藉由來自控制裝置21之控制信號形成如第犯圖 >所不之矩形塗布圖案p時，不除去形成該塗布圖案p之外周 緣全周之點d而自喷嘴16吐出溶液。藉此，由於可維持塗布 圖案P之外騎之直線形狀，目此亦可確保使溶液乾燥而形 成之機能性薄膜之外形精度。 、為了調整塗布圖案P之外周緣形狀，於形成1個噴嘴頭9 2布圖案㈣，若不除去對細中以〜表示之寬度方向 弟-列之溶液吐出次數，則就該部分，供給至塗布圖 外周緣部之溶液量會增加。 故’此時’相較於第7圖所示之塗布圖案洲之情形，舉 15 20 第為了將形成第8圖中以域示之第2列、以n3表示之 可#由':4表示之第4列之點d之除去次數各增加1次，則 3心裝置21控制從噴嘴16吐出之溶液吐出次數。 防止二?：一面維持塗布圖案p外周緣之形狀精度，-面 止仏給至塗布圖案P之周邊 向兩端部分之溶液旦、_ 疋塗布圖案p之列方 後之點d。 另，依需要亦可除去第5列115以 士弟9 A圖所不’以預定冷太 上並進行平坦化後，藉㈣^㉝將溶液塗布於基板界 機能性_。若錢溶液，錢其㈣，可形成 如第_所示，機祕_之形^之_蒸發等原因， S、^形為小於溶液之塗布 12 圖案P之形狀。又，該變形量可預先以實驗來求得。 因此，於基板W上塗布溶液時，若藉由控制裝置如第 9c圖所示，以業已校正隨著溶液之培燒所產生之變形量之 塗布圖案Η來塗布溶液，則如第9(：圖中以鍵線所示，培燒 5後形成之機能性薄膜之圖案Pl可構成所期望之形狀精度。 基板w為用於液晶顯示面板之玻瑪基板時，如第ι〇Α 圖所示，於基板W上有IT0膜32重疊形成於絡膜31上之部 分。鉻顧與ΙΤ0膜32對溶液之拒水性不同，即，几〇膜32 對洛液之拒水性比鉻膜31高，因此，若於基板〜上塗布溶 1〇液，則如第10B圖所示，於塗布圖案P上，於IT〇膜32之部 分形成比鉻膜31之部分更朝基板…内側凹陷之凹部％。 因此，若於ΙΤΟ膜32疊合於鉻膜31之部分塗布溶液，則 藉由控制裝置21控制溶液之塗布形狀，且如第1〇c圖所示， 於塗布圖案P，在鉻膜31之部分，就溶液朝内側凹陷之部分 15 形成朝外側突出之凸部34。 藉此，塗布後之溶液之塗布圖案p係如第1〇D圖所示， 由於塗布於鉻膜31上之處與塗布於ΓΓΟ膜32上之處大致構 成直線狀，因此即使基板上形成拒水性相異之膜，亦可 防止塗布圖案P之外周緣產生凹凸。 20 如前所述，於基板W塗布溶液時，使形成於複數喷嘴 碩9之噴嘴16之X、γ座標記憶於控制裝置21，且依據該座 標與形成於基板W之圖案P，控制從前述各喷嘴16吐出之溶 液。 因此，藉由控制裝置21，可使塗布於基板W之溶液之 13 200416460 塗布圖案精度良好地控制為所期望之形狀。 且’即使從形成於各噴嘴之複數噴嘴16吐出之溶液 吐出量不同，由於可藉由控制裝置21控制吐出次數，因此 可使塗布圖案P内之歸供給量均—化，藉此，於基板以上 5可形成厚度均一之機能性薄膜。 另’本發明並不限於前述一實施形態，例如，形成於 基板之塗布圖案之形狀並不限於矩形，亦可為其他形狀， 任何圖案形狀皆可利用控制裝置，控制構成從喷嘴朝基板 上吐出之溶液之點配置，藉此來塗布溶液。 10基板並不限於液晶顯示面板之玻璃基板，半導體晶圓 亦可同樣地應用本發明。 發明之效果 如前所述’若利用本發明，則可記憶設置於噴嘴頭之 多數噴嘴之位置以作為座標資料，且依據該座標資料與溶 15液之塗布圖案控制自各噴嘴吐出之溶液。 因此，例如，藉由控制從各噴嘴吐出之溶液於預定時 間内之吐出次數等，可於大致均一之分布狀態將溶液塗布 於塗布圖案内，或可將圖案之外形調整為預定形狀等。 【圖式簡單說^明】 20 圖係顯示用以表示本發明-實施形態之塗布裝置 之概略構造正視圖。 第2圖係塗布裝置之側視圖。 第3圖係噴嘴頭之縱戴面圖。 第4圖係喷嘴頭之下視圖。 14 200416460 第5圖係用以使溶液自各喷嘴頭之喷嘴吐出之控制電 路圖。 第6 A〜6 C圖係顯示喷嘴頭之配置狀態與塗布於基板 之溶液之圖案說明圖。 5 第7圖係用以將從1個喷嘴頭之複數喷嘴吐出供給之溶 液量均一地供給至圖案内之說明圖。 第8圖係用以一面調整溶液之塗布圖案之外周緣形狀 一面使供給至外周緣部之溶液量不會過剩之說明圖。 第9A〜9C圖係用以得到焙燒之圖案形狀精度之說明 10 圖。 第10A〜10D圖係於基板上形成拒水性相異之膜時之 溶液之塗布方法說明圖。 【圖式之主要元件代表符號表】 1…基座 2···腳 3.. .安裝板 4…導引構件 5.. .搬送台 6.. .滑動構件 7.. .支持體 8.. .安裝構件 9.. .喷嘴頭 11.. .喷嘴頭本體 12.. .開口部 15 200416460 13.. .可撓板 14.. .噴嘴板 15.. .液室 16…喷嘴 17.. .供給孔 17a...供給管 18.. .壓電元件 19.. .回收孔 19a...排液管 20.. .驅動部 21.. .控制裝置 23…第1感測器 24…第2感測器 31…鉻膜 32…ITO膜 33.··凹部 34.. .凸部 W...基板

Claims (1)

1. 200416460 拾、申請專利範圍： 1. 一種溶液之塗布裝置，係以預定塗布圖案將溶液塗布於 朝預定方向搬送之基板者，包含有： 喷嘴頭，係具有多數利用喷墨方式吐出前述溶液之 5 喷嘴者； 驅動部，係使溶液從該喷嘴頭之各喷嘴間歇地吐出 者；及 控制裝置，係記憶設置在前述喷嘴頭之喷嘴之座標 資料，並依據該座標資料與溶液之塗布圖案控制前述驅 10 動部之驅動，使溶液自前述喷嘴朝基板吐出者。 2. 如申請專利範圍第1項之溶液之塗布裝置，其中前述控 制裝置可使由利用前述驅動部吐出之溶液量多之喷嘴 吐出之吐出次數減少。 3. 如申請專利範圍第1項之溶液之塗布裝置，其中前述控 15 制裝置可於除了前述塗布圖案之外周緣以外之部分，使 由吐出量多之喷嘴吐出之溶液吐出次數減少。 4. 如申請專利範圍第1項之溶液之塗布裝置，係具有複數 前述喷嘴頭，且該等喷嘴頭配置成交錯狀，又，前述控 制裝置可將各喷嘴頭之喷嘴之座標資料校正為各喷嘴 20 頭配置成一列之狀態來使用。 5. 如申請專利範圍第1項之溶液之塗布裝置，其中前述控 制裝置可將塗布於前述基板之前述溶液之塗布圖案，設 定成預先校正前述溶液因乾燥而變化之形狀之圖案。 6. 如申請專利範圍第1項之溶液之塗布裝置，其中於前述 17 200416460 基板之前述溶液所塗布之部分，設置有複數個對前述溶 液之拒水性相異之膜，且前述控制裝置係依據複數膜之 拒水性差異來校正溶液之塗布圖案。 7. —種溶液之塗布方法，係利用喷墨方式自設置於喷嘴頭 5 之多數喷嘴吐出溶液，且以預定塗布圖案塗布於朝預定 方向搬送之基板者，又，包含有以下程序： 記憶前述喷嘴之座標資料；及 依據前述座標資料與塗布於前述基板之溶液之塗 布圖案，控制從前述各喷嘴吐出之溶液。 18